Curso de Tubulações Industriais - aula03 - valvulas

Curso de Tubulações Industriais - aula03 - valvulas

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

AULA 3 Volume I do Livro Texto

CONTEÚDO: • Capítulo 4

Válvulas

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

REPRESENTAM, APROXIMADAMENTE, 1/3 DO VALOR DA TUBULAÇÃO

1 – Válvulas de Bloqueio

Destinam-se apenas a estabelecer ou interromper o fluxo, ou seja só devem trabalhar completamente abertas ou completamente fechadas.

• Válvulas de gaveta

• Válvulas de macho

• Válvulas de esfera

• Válvulas de comporta

2 – Válvulas de Regulagem

São destinadas especificamente para controlar o fluxo, podendo trabalhar em qualquer posição de fechamento parcial. • Válvulas de globo

• Válvulas de agulha

• Válvulas de controle • Válvulas de borboleta Podem trabalhar como

• Válvulas de diafragma válvulas de bloqueio

3 – Válvulas que Permitem o Fluxo em um só Sentido

• Válvulas de retenção

• Válvulas de retenção e fechamento • Válvulas de pé

4 – Válvulas que Controlam a Pressão de Montante

• Válvulas de segurança e de alívio • Válvulas de contrapressão

• Válvulas de excesso de vazão

5 – Válvulas que Controlam a Pressão de Jusante

• Válvulas redutoras e reguladoras de pressão • VáLvulas de quebra-vácuo

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Castelo rosqueado diretamente ao corpo Castelo preso ao corpo por uma porca de união

Castelo parafusado

- Hasteascendente
Mecanismo móvel
- Peças de fechamento)

não ascendente Sedes (orifício das válvulas)

Flangeadas Para solda ( de encaixe e de topo)

Rosqueadas Bolsas

Sem flange (tipo “wafer”)

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Por meio de volante

Por meio de alavanca OPERAÇÃO MANUAL

Por meio de engrenagens, parafusos sem-fim etc.

Pneumática

OPERAÇÃO MOTORIZADA Hidráulica (Força motriz externa) Elétrica

Pelo próprio fuido OPERAÇÃO AUTOMÁTICA (Dispensa ação externa) Por meio de molas e contrapessos

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Válvula ¾aberta 35 diâmetros do tubo

Válvula totalmente aberta 12 diâmetros do tubo

Válvula ¼aberta 900 diâmetros do tubo

Válvula ½ aberta 170 diâmetros do tubo

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

(by-pass)

1 – Válvulas de comporta ou de guilhotina

EM GRANDES DIÂMETROS Ar, Gases e Água em baixa pressão

Para produtos espessos ou de alta viscosidade e para fluidos abrasivos

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

2 – Válvulas de fecho rápido

USADAS APENAS EM PEQUENOS DIÂMETROS EM SERVIÇOS QUE EXIJA O FECHAMENTO RÁPIDO (enchimento de carros, vasilhames etc.)

3 – Válvulas de passagem plena

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

• Serviços de bloqueio de gases (em quaisquer diâmetros, temperaturas e pressões

APLICAÇÕES: • No bloqueio rápido de água, vapor e líquidos em geral (em pequenos diâmetros e baixa pressão)

• Em serviços com líquidos que deixem sedimentos ou que tenham sólidos em suspensão

VÁLVULAS DE 3 OU 4 VIAS (O macho é furado em “T”, em “L” ou em cruz)

UTILIZADAS SOMENTE EM PEQUENOS DIÂMETROS, ATÉ 4”

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Válvula de Esfera

• Menor tamanho e peso

• Melhor vedação • Maior facilidade de operação

• Menor perda de carga

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

• Serviço de regulagem em linhas de água, óleo e líquidos em geral, bem como para vapor, ar e outros gases.

• Para bloqueio em linhas de vapor, para Ø de até 8” • Para fechamento estanque em linhas de gases

1 – Válvulas angulares

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

2 – Válvulas em “ Y ” (Passagem reta)

Válvulas de Agulha USADAS PARA REGULAGEM FINA DE LÍQUIDOS E GASES EM Ø DE ATÉ 2”

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

• Linhas de recalque de bombas, imediatamente após a bomba, quando houver mais de uma bomba em paralelo descarregando para o mesmo tronco. CASOS TÍPICOS

DE EMPREGO • Linha de recalque de uma bomba para um reservatório elevado.

• Extremidade livre da linha de sucção de uma bomba não afogada

1 – Válvula de retenção de portinhola

• Tipo mais usual para diâmetros de 2” ou maiores.

• Existem modelos diferentes para instalação horizontal e vertical.

• São empregadas para serviços com líquidos

• Não devem ser usadas em tubulações sujeita a freqüentes inversões do sentido de fluxo.

O modelo mais usual é do tipo “wafer” utilizados em diâmetros grandes.

A portinhola é bi-partida e atuada por mola, não sendo assim necessário a ação da gravidade

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

A peça de fechamento é uma lingüeta flexível de um material não metálico (borracha, plástico etc.).

São empregadas em pequenos diâmetros (até 6”), para serviços corrosivos, onde freqüentemente o corpo da válvula tem revestimento interno.

2 – Válvulas de retenção de pistão SÃO ADEQUADAS PARA TRABALHO COM GASES E VAPORES

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

3 – Válvula de retenção de esfera

DE ALTA VISCOSIDADE, EM DIÂMETROS DE ATÉ 2”.

VARIANTES DA VÁLVULAS DE RETENÇÃO 1 – Válvula de Pé

2 – Válvula de retenção e fechamento

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

CONTROLAM A PRESSÃO A MONTANTE ABRINDO-SE AUTOMATICAMENTE, QUANDO ESSA PRESSÃO ULTRAPASSAR UM DETERMINADO VALOR PARA O QUAL A VÁLVULA FOI CALIBRADA (Pressão de abertura da válvula).

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Semelhante às válvulas de segurança, com a diferença de que se abrem de fora para dentro.

Não permite fluxo de dentro para fora da tubulação

DESTINAM-SE A: • Descarregar o ar quando a tubulação se enche de água

• Descarregar continuamente o ar durante o funcionamento das bombas • Dar entrada de ar quando for descarregada a água

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Diafragma

Fluxo Fluxo

Se P xD²/4> FFechamento da πVálvula

No caso das válvulas de controle é muito importante conhecer a curva de abertura para se ter precisão no controle do fluxo.

Os perfis mais comuns são os de

igual percentagem (Curva 2) e os de abertura rápida (Curva3)

As válvulas de controle são caracterizadas pelo valor do coeficiente de vazão da válvula “ Cv “.

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

1 – Registrador controlador

2 – Filtro 4 – Válvula de Bloqueio 5 – Manômetro

9 – Placa de orifício 10 –Transmissor

13 – Válvula de controle

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

TABELA DE VALORES – ANEXO 1 DA AULA 3

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Na maioria das válvulas a sede é em forma de barragem, conforme a figura ao lado.

Existem válvulas sem a barragem, denominadas de passagem reta.

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

REGULAM, SEM INTERVENÇÃO DE QUALQUER AÇÃO EXTERNA, A PRESSÃO DE JUSANTE DA VÁLVULA (São válvulas automáticas)

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

Seleção do tipo geral da válvula É FEITA EM

DUAS ETAPAS Especificação das diversas características e detalhes da válvula selecionada

• Finalidade da válvula (bloqueio, regulagem, retenção etc.) • Natureza e estado físico do fluido

• Condições de corrosão, erosão, depósito de sedimentos, presença de sólidos etc.

• Pressão e temperatura (valores de regime e valores extremos) • Diâmetro nominal da tubulação

-fechamento estanque

• Necessidade ou de: - fechamento rápido

- operação freqüente

- comando remoto - comando automático

- resistência a fogo

• Custo

(Dados sobre o projeto)

• Espaço disponível e posição de instalação

MAIS IMPORTANTE EXPERIÊNCIA PRÉVIA (Existe utilização de válvulas em serviços similares)

1. QUANTIDADE

2. TIPO GERAL DA VÁLVULA (Gaveta, Globo, Macho etc.) 3. DIÂMETRO NOMINAL (Em alguns casos é diferente do Ø do tubo)

4. CLASSE DE PRESSÃO NOMINAL 5. TIPO DE EXTREMIDADE E NORMA DIMENSIONAL RESPECTIVA

6. ESPECIFICAÇÃO COMPLETA DE TODOS OS MATERIAIS (Corpo e castelo, mecanismo interno, anéis de sede, anéis retentores, juntas, gaxetas, revestimento anticorrosivo, parafusos, porcas etc.)

7. TIPO DE LIGAÇÃO DO CORPO-CASTELO 8. SISTEMA DE MOVIMENTAÇÃO DA HASTE

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

9. ACESSÓRIOS OPCIONAIS E/OU EXIGÊNCIAS ESPECIAIS (Tubo de contorno com válvula [by-pass], indicador de posição de abertura, volante com adaptação para corrente, alavanca com catraca de fixação, alavanca para comando de válvula de retenção, válvula com camisa de aquecimento, válvula a prova de fogo, exigência de fechamento estanque etc.) 10. NORMA DIMENSIONAL

Dados adicionais para as válvulas de segurança

• pressão de abertura, norma de cálculo e tempo para abertura • descarga livre ou valor da contra pressão de descarga

• vazão máxima, mínima e de regime • letra indicativa da área do orifício de descarga

• necessidade ou não de fole de balanceamento

Dados adicionais para as válvulas de controle

• tipo de curva característica de fechamento

• vazão máxima, mínima e de regime, coeficiente de vazão (Cv) • perda de carga (máxima e mínima)

• posição desejada da mola (normalmente fechada ou aberta)

• características do ar de comando

• nível máximo de ruído admissível

AULA 3 Referente ao Capítulo 4 do Livro Texto

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

ESTAÇÕES DE VÁLVULAS DE CONTROLE – Arranjos Típicos

ANEXO 1 – Livro de Tabelas (pág. 177) Folha 1 de 3

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

ESTAÇÕES DE VÁLVULAS DE CONTROLE – Arranjos Típicos

Veja Notas na Folha 1(Página 177 do Livro de Tabelas) As dimensões VC, VB e VP estão na tabela da Folha 1(Página 177 do Livro de Tabelas)

ANEXO 1 – Livro de Tabelas (pág. 178) Folha 2 de 3

TUBULAÇÕES INDUSTRIAS AULA 3 Prof. Clélio

ESTAÇÕES DE VÁLVULAS DE CONTROLE – Arranjos Típicos

Veja Notas na Folha 1(Página 177 do Livro de Tabelas) As dimensões VC, VB e VP estão na tabela da Folha 1(Página 177 do Livro de Tabelas)

ANEXO 1 – Livro de Tabelas (pág. 179) Folha 3 de 3

Comentários